[發(fā)明專利]一種物聯(lián)網(wǎng)窄帶信號的接收系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910668873.2
• 申請日: 2019-07-24
• 公開（公告）號: CN110190865B
• 公開（公告）日: 2019-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 滕躍;張文碩;陳肖虎
• 申請（專利權(quán)）人: 翱捷科技（上海）有限公司
• 主分類號: H04B1/30
• 分類號: H04B1/30;H04B1/16
• 代理公司: 上海恒銳佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31286
• 代理人: 殷曉雪

本申請公開了一種物聯(lián)網(wǎng)窄帶信號的接收系統(tǒng)。接收天線及射頻器件用來接收射頻信號，并由UE配置接收頻點(diǎn)；每個(gè)子幀的接收頻點(diǎn)均被配置為LTE小區(qū)帶寬的頻率范圍的中心頻點(diǎn)。下變頻模塊將接收天線及射頻器件接收到的射頻信號通過下變頻轉(zhuǎn)換為基帶信號。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將基帶信號轉(zhuǎn)換為高采樣率的數(shù)字信號。頻率搬移模塊將高采樣率的數(shù)字信號中的窄帶信號搬移到零頻位置。降采樣模塊將零頻位置的窄帶信號從高采樣率信號降為低采樣率信號并過濾掉直流分量。數(shù)字信號處理模塊對降采樣后的窄帶信號進(jìn)行信道估計(jì)、解調(diào)、解碼，獲得其中的數(shù)據(jù)信息。本申請通過頻率搬移和降采樣來規(guī)避窄帶切換和直流分量帶來的不利影響，克服了傳統(tǒng)的窄帶信號接收方式的缺點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種針對物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT）協(xié)議的窄帶信號的接收系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

在eMTC（enhanced Machine Type Communication，增強(qiáng)機(jī)器類型通信）、NB-IoT（Narrow Band IoT，窄帶物聯(lián)網(wǎng)）等物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議中，eNB（eNodeB，基站）使用LTE小區(qū)的一部分帶寬給UE（User Equipment，用戶設(shè)備）發(fā)送窄帶（Narrow Band）信號，并且存在連續(xù)兩個(gè)下行子幀之間發(fā)生窄帶切換的場景。

請參閱圖1，這是現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)窄帶信號接收系統(tǒng)的接收頻點(diǎn)的示意圖。窄帶信號n是eNB在子幀n發(fā)送給UE的下行信號，窄帶信號n的帶寬是子幀n的LTE小區(qū)帶寬的一部分。窄帶信號n+1是eNB在子幀n+1發(fā)送給UE的下行信號，窄帶信號n+1的帶寬是子幀n+1的LTE小區(qū)帶寬的一部分。可以發(fā)現(xiàn)，窄帶信號n和窄帶信號n+1處于不同的頻域位置（縱坐標(biāo)不同），并在子幀n和子幀n+1的邊界處發(fā)生了切換。傳統(tǒng)的UE以窄帶信號的中心頻點(diǎn)作為每個(gè)子幀的接收頻點(diǎn)，這樣的接收方式有以下兩個(gè)缺點(diǎn)。

缺點(diǎn)一：當(dāng)窄帶信號在連續(xù)兩個(gè)下行子幀的邊界處發(fā)生切換時(shí)，UE也需要改變其接收頻點(diǎn)。由于UE的射頻器件在切換頻點(diǎn)后需要一段時(shí)間才能穩(wěn)定到正常工作狀態(tài)，所以在接收頻點(diǎn)發(fā)生變化后的一段時(shí)間內(nèi)下行數(shù)據(jù)無法被UE正確接收到，這個(gè)不穩(wěn)定時(shí)段位于圖1中的窄帶信號n+1的起始位置。這會降低UE對窄帶信號n+1的接收性能。

缺點(diǎn)二：請參閱圖2，當(dāng)UE接收的窄帶信號下變頻到基帶（零頻）信號后，在零頻位置會引入直流分量。而窄帶信號在零頻位置附近的子載波m、子載波n均與直流分量有部分重疊，這兩個(gè)子載波m和n上的數(shù)據(jù)會被直流分量干擾，因此降低了UE對窄帶信號的接收性能。

發(fā)明內(nèi)容

本申請所要解決的技術(shù)問題是提供一種物聯(lián)網(wǎng)窄帶信號的接收系統(tǒng)，能夠克服上述兩個(gè)缺點(diǎn)。為此，本申請還要提供一種物聯(lián)網(wǎng)窄帶信號的接收方法。

為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┝艘环N物聯(lián)網(wǎng)窄帶信號的接收系統(tǒng)，包括接收天線及射頻器件、下變頻模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、頻率搬移模塊、降采樣模塊和數(shù)字信號處理模塊。所述接收天線及射頻器件用來接收射頻信號，并由UE配置接收頻點(diǎn)；每個(gè)子幀的接收頻點(diǎn)均被配置為LTE小區(qū)帶寬的頻率范圍的中心頻點(diǎn)。所述下變頻模塊將接收天線及射頻器件接收到的射頻信號通過下變頻轉(zhuǎn)換為基帶信號。所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將基帶信號轉(zhuǎn)換為高采樣率的數(shù)字信號。所述頻率搬移模塊將高采樣率的數(shù)字信號中的窄帶信號搬移到零頻位置。所述降采樣模塊將零頻位置的窄帶信號從高采樣率信號降為低采樣率信號并過濾掉直流分量。所述數(shù)字信號處理模塊對降采樣后的窄帶信號進(jìn)行信道估計(jì)、解調(diào)、解碼，從而獲得窄帶信號中的數(shù)據(jù)信息。

上述物聯(lián)網(wǎng)窄帶信號的接收系統(tǒng)保持各下行子幀的接收頻點(diǎn)不變且與窄帶信號的頻率范圍無關(guān)，通過頻率搬移和降采樣來規(guī)避窄帶切換和直流分量帶來的不利影響，從而克服了傳統(tǒng)的窄帶信號接收方式的缺點(diǎn)。

進(jìn)一步地，所述下變頻模塊輸出的基帶信號在零頻位置引入直流分量，但窄帶信號所有的子載波和零頻位置的直流分量均沒有重疊。這是下變頻模塊的一種具體實(shí)現(xiàn)方式。